Warum ist Urin gelb? Blog#91
Jeder gesunde Erwachsene tut es vier bis sieben Mal pro Tag: Wasserlassen. Dabei scheiden wir täglich zwischen 0,7 und drei Litern Urin aus. Abhängig von der Flüssigkeitsmenge, die wir zu uns genommen haben, ist er mal mehr und mal weniger intensiv gelb. Doch warum ist Urin eigentlich gelb?
Zwar wissen Experten seit über 125 Jahren, dass Darmbakterien Bilirubin in die gelbe Verbindung Urobilin umwandeln, aber wie das genau passiert blieb ein Rätsel.
Diese Woche haben Forscher der University of Maryland und des US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) die Lösung für dieses Rätsel publiziert (LINK).
Das Geheimnis liegt in einem Enzym namens Bilirubin-Reduktase (BilR), das in Darmbakterien enthalten ist und maßgeblich für die gelbe Farbe des Urins verantwortlich ist.
Diese neue Erkenntnis erklärt nicht nur die gelbe Färbung des Urins, sondern beleuchtet auch die Verbindungen zwischen dem Darmmikrobiom und Krankheiten wie Gelbsucht sowie entzündlichen Darmerkrankungen und eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung und Prävention von damit verbundenen Krankheiten.
Während des Abbauprozesses wird das Hämoglobin in verschiedene Bestandteile zerlegt. Der eisenhaltige Teil, Haem, wird vom restlichen Molekül getrennt. Das freigesetzte Haem durchläuft eine Umwandlung: zuerst zu Biliverdin, das grünlich ist, und dann weiter zu Bilirubin. Bilirubin wird über die Galle ausgeschieden und im Dickdarm durch Mikroben zu Urobilinogen abgebaut. Ein Teil davon verleiht den Fäkalien als Sterkobilin ihre braune Farbe, während ein anderer Teil über die Nieren ausgeschieden wird. An der Luft oxidiert Urobilinogen zu Urobilin, was dem Urin seine gelbe Farbe gibt.
Um das Rätsel zu lösen, welches Enzym des Mikrobioms Bilirubin in Urobilin umwandelt, nutzten die Forscher einen modernen Ansatz, der experimentelles Screening und genomische Analyse kombiniert. Diese Vorgehensweise wurde erst durch kürzlich erfolgte Fortschritte bei der Isolierung von Darmbakterienarten und der Genomsequenzierungstechnologie möglich.
Und mit diesem modernen Ansatz fanden die Forscher, dass ein von Darmbakterien produziertes Enzym, die Bilirubin-Reduktase (BiLR) für die Gelbfärbung verantwortlich ist! BiLR wandelt Bilirubin in das farblose Urobilinogen um, das sich dann spontan zu dem gelblich gefärbten Urobilin umsetzt, das für die gelbe Farbe verantwortlich ist, die wir alle kennen.
Zwar wissen Experten seit über 125 Jahren, dass Darmbakterien Bilirubin in die gelbe Verbindung Urobilin umwandeln, aber wie das genau passiert blieb ein Rätsel.
Diese Woche haben Forscher der University of Maryland und des US-amerikanischen National Institutes of Health (NIH) die Lösung für dieses Rätsel publiziert (LINK).
Das Geheimnis liegt in einem Enzym namens Bilirubin-Reduktase (BilR), das in Darmbakterien enthalten ist und maßgeblich für die gelbe Farbe des Urins verantwortlich ist.
Diese neue Erkenntnis erklärt nicht nur die gelbe Färbung des Urins, sondern beleuchtet auch die Verbindungen zwischen dem Darmmikrobiom und Krankheiten wie Gelbsucht sowie entzündlichen Darmerkrankungen und eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung und Prävention von damit verbundenen Krankheiten.
Wie Blutzellen zu Farbstoffen werden - vom Hämoglobin zu gelbem Urin
Rote Blutkörperchen, auch als Erythrozyten bekannt, leben etwa 120 Tage und spielen eine entscheidende Rolle im Sauerstofftransport, da sie das Hämoglobin enthalten. Nach Ablauf ihrer Lebensdauer werden spezialisierte Immunzellen, sogenannte Makrophagen, in der Milz, Leber und im Knochenmark aktiv, um alte oder beschädigte Erythrozyten abzubauen.Während des Abbauprozesses wird das Hämoglobin in verschiedene Bestandteile zerlegt. Der eisenhaltige Teil, Haem, wird vom restlichen Molekül getrennt. Das freigesetzte Haem durchläuft eine Umwandlung: zuerst zu Biliverdin, das grünlich ist, und dann weiter zu Bilirubin. Bilirubin wird über die Galle ausgeschieden und im Dickdarm durch Mikroben zu Urobilinogen abgebaut. Ein Teil davon verleiht den Fäkalien als Sterkobilin ihre braune Farbe, während ein anderer Teil über die Nieren ausgeschieden wird. An der Luft oxidiert Urobilinogen zu Urobilin, was dem Urin seine gelbe Farbe gibt.
Um das Rätsel zu lösen, welches Enzym des Mikrobioms Bilirubin in Urobilin umwandelt, nutzten die Forscher einen modernen Ansatz, der experimentelles Screening und genomische Analyse kombiniert. Diese Vorgehensweise wurde erst durch kürzlich erfolgte Fortschritte bei der Isolierung von Darmbakterienarten und der Genomsequenzierungstechnologie möglich.
Und mit diesem modernen Ansatz fanden die Forscher, dass ein von Darmbakterien produziertes Enzym, die Bilirubin-Reduktase (BiLR) für die Gelbfärbung verantwortlich ist! BiLR wandelt Bilirubin in das farblose Urobilinogen um, das sich dann spontan zu dem gelblich gefärbten Urobilin umsetzt, das für die gelbe Farbe verantwortlich ist, die wir alle kennen.
Diese Entdeckung erklärt nicht nur die Ursache der Gelbfärbung, sondern eröffnet auch neue Einblicke in die komplexen Zusammenhänge zwischen dem Darmmikrobiom und Krankheiten wie Gelbsucht sowie entzündlichen Darmerkrankungen.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass eine verringerte Aktivität der Bilirubin-Reduktase höchstwahrscheinlich mit Gelbsucht bei Säuglingen und der Entstehung von Gallensteinen bei erwachsenen Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung steht. Weiterhin weiss man, dass stark erhöhte Bilirubinwerte zu Gehirnschäden führen, die in Einzelfällen sogar lebensbedrohlich sein können. Daher sind die neuen Erkenntnisse ein wichtiger Schritt, um diese komplexen Krankheitsprozesse künftig wirkunsgsvoller behandeln zu können.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass eine verringerte Aktivität der Bilirubin-Reduktase höchstwahrscheinlich mit Gelbsucht bei Säuglingen und der Entstehung von Gallensteinen bei erwachsenen Patienten mit entzündlichen Darmerkrankungen in Verbindung steht. Weiterhin weiss man, dass stark erhöhte Bilirubinwerte zu Gehirnschäden führen, die in Einzelfällen sogar lebensbedrohlich sein können. Daher sind die neuen Erkenntnisse ein wichtiger Schritt, um diese komplexen Krankheitsprozesse künftig wirkunsgsvoller behandeln zu können.
Fazit
- Forscher haben kürzlich entdeckt, dass das Enzym Bilirubin-Reduktase, das in Darmbakterien vorhanden ist, eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung von Bilirubin in das farblose Urobilinogen spielt. Urobilinogen unterliegt dann einer spontanen Verwandlung in Urobilin, das wiederum dem Urin seine charakteristische gelbe Färbung verleiht.
- Eine unzureichende Menge an funktionsfähiger Bilirubin-Reduktase kann zu Gelbsucht, entzündlichen Darmerkrankungen und eventuell zu schwerwiegenden Gehirnschäden führen.
- Diese Erkenntnisse unterstreichen einmal mehr die entscheidende Rolle, die das Darmmikrobiom für unsere Gesundheit spielt.
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Verantwortlicher: Klaus Rudolf; Kommentare und Fragen bitte an: rudolfklausblog@gmail.com
Auf diesem Blog teile ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen. Es ist wichtig zu betonen, dass ich weder Arzt noch Finanzberater bin. Jegliche Informationen, die ich in meinem Blog vorstelle, stellen weder Anlageempfehlungen noch Therapieempfehlungen dar. Für fundierte Entscheidungen in Bezug auf Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen empfehle ich, sich umfassend zu informieren und bei Bedarf einen professioniellen Experten zu konsultieren.
Auf diesem Blog teile ich meine persönlichen Meinungen und Erfahrungen. Es ist wichtig zu betonen, dass ich weder Arzt noch Finanzberater bin. Jegliche Informationen, die ich in meinem Blog vorstelle, stellen weder Anlageempfehlungen noch Therapieempfehlungen dar. Für fundierte Entscheidungen in Bezug auf Gesundheitsfragen oder Finanzanlagen empfehle ich, sich umfassend zu informieren und bei Bedarf einen professioniellen Experten zu konsultieren.
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